人參的貯藏對于很多食用者來說是個難題,因為其中含有較多的糖類,這就導致它易受潮,易生霉變和蟲蛀,從而影響其藥用價值。在人參的加工方法中,傳統干燥過程易導致藥效受損和外觀不佳。相比之下,真空冷凍干燥機加工的人參,能夠保全人參的有效成分,包括人參萜烯等揮發性成分不受損失。這種方法加工的成品參,有效成分含量高,常被稱為“活性參”。四環凍干作為專業的真空冷凍干燥服務商,深入研究了人參的凍干工藝,希望能幫助科研人員更好的完成凍干操作。
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一、人參的共晶點和熱導率該如何設定
在人參的凍干操作前,我們需要知道人參的共晶點和熱導率是多少,這關系到我們操作凍干機的參數設定。根據阿倫尼烏斯(S.A.Arrhenius)的溶液電離學說及許多科學家們的實驗,得出人參的共晶點溫度為-10~-15℃。人參熱導率是計算耗冷量、加熱功率和凍干時間的重要參數。由于人參是蜂窩狀發散性孔隙結構,屬于多孔微隙物質,可以采用平板穩態導熱方法測量其熱導率。在東北大學徐成海教授開展的人參冷凍干燥研究中,我們可以看到徐教授根據熱流量計算公式以及測試操作,得出人參的熱導率為0.041W/(m·K)。
二、人參凍干過程要點詳解
四環凍干將人參凍干的工藝流程總結為凍干前處理、預凍、升華干燥、解析干燥、后處理。這也和很多藥材的凍干操作很相似。不過這其中也有很多的細節需要注意,四環凍干建議在人參凍干前,先將人參洗干凈,整理人參的外形,并選擇直徑相差不大的人參,在上面排銀針,這樣處理后的人參可以干燥的更徹底,干燥時間短,得到的凍干人參外形也較為美觀。
預凍過程中合適的溫度很重要
在預凍中,根據人參的共晶點溫度-15℃,凍干機的隔板溫度可以控制在0~-25℃左右,如果溫度過高,人參的表面就會出現鼓泡、收縮等現象,影響實驗結果。預凍時間的設定與人參的直徑大小和凍干機的性能有關。如果選擇合適的凍干機,將人參從室溫降到-20℃左右,預凍時間設定到3-4個小時,凍干效果會比較好。
四環凍干的多款實驗型凍干機,可以幫助科研人員達到很好的預凍效果,例如四環的LGJ-30G凍干機,最低溫度可達-86℃,隔板降溫速率,從20℃降至 -40℃,時間上≤ 60min,冷阱降溫速率從20℃降至 -40℃,時間上≤ 20min,擱板控溫范圍從-50℃到+70℃之間,捕水量能達到8KG。
升華干燥中如何操作不會失敗
在人參的升華干燥過程中是一個復雜的過程,需持續補充升華潛熱,同時確保升華界面溫度維持在共晶點以下。在此過程中,需特別注意,人參已凍干部分的溫度必須保持在崩解溫度以下,實驗認為這個溫度大約-50℃,否則產品會因溫度過高而熔化報廢。為了確保干燥過程順利進行,必須精確控制熱量輸入和人參的溫度,以避免造成實驗失敗。此外,時間也是一個關鍵因素,在徐教授的研究中,發現將人參的升華干燥時間設定在20到22小時比較合適。
利用四環的凍干機,操作人員可以將設定的凍干參數輸入到設備中,可實現實時切換人工操作,監控凍干數據,隨時調整凍干參數,在運行過程中系統自動監控檢測并記錄相關數據,設備還具有自動報警功能、自動化霜功能等幾十項出色性能,保障凍干效果。
解析干燥時間控制8小時左右
升華干燥后,人參毛細管壁仍吸附未凍結水分,這些水分需足夠熱量才能解吸。在解析干燥階段,人參物料溫度需升至最高50℃,同時箱內維持高真空度以形成內外壓差,助力水蒸氣逸出。四環凍干此處建議解析干燥時間建議控制在8小時左右。
人參后處理一定要及時
人參的后處理相對簡單,在干燥完成要立即對其進行真空包裝或充氮處理。四環凍干提醒大家,干燥后的人參吸水性強,操作人員應防止人參吸潮變質,實驗室的環境要保持干燥。
用凍干機加工后的活性參,質量和外形均優于傳統方法加工的紅參、生曬參等。這是因為活性參在低溫條件下脫水干燥,酶未遭破壞,易于消化吸收,藥效好。同時經低濃度醇白酒或蒸餾水浸泡后可恢復鮮參狀。
在文章最后,四環凍干提醒大家,操作大小不同的人參以及性能不同的凍干機,對于凍干曲線是有一定波動的,我們在實驗過程中,要隨機應變,根據具體情況進行分析,更改凍干參數,提高凍干速率和保障凍干效果。
一臺好的凍干機能夠提供穩定的溫度、真空度和冷凝效果,確保物料在凍干過程中熱量和質量的均勻分布,從而提高干燥效率和質量。此外,好的凍干機還能減少科研實驗的能耗和成本,保證最終產品的外觀和品質。四環凍干,作為專業的真空冷凍干燥服務商,專注于提供高性能的凍干機設計以及定制化的真空冷凍干燥解決方案,精準匹配不同凍干物料的需求。四環凍干的專業團隊致力于提供詳盡專業的操作指導,讓每一位操作人員都能輕松上手,提高研發和生產效率。